Копийность рибосомной ДНК (рДНК) в геномах женщин как фактор успешности ЭКО и наличия осложнений беременности

Abstract

Определено количество копий рибосомных повторов (рДНК) в геномах женщин с нормальной и осложненной беременностью, а также женщин, подвергшихся процедуре экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Кроме того, измеряли содержание GC-богатой рДНК в образцах внеклеточной ДНК (вкДНК), полученных от женщин с нормальной и осложненной беременностью. Показано, что геномы более половины женщин с патологией беременности содержали либо больше, либо меньше копий рДНК, чем у любой женщины из контрольной группы. Также обнаружено более высокое содержание рДНК во вкДНК пациенток с осложненной беременностью, что свидетельствует о наличии хронического процесса аномальной гибели клеток в группе женщин с патологией беременности. Можно сделать принципиальный вывод: поскольку беременность является тяжелой нагрузкой на организм женщины, для успешного вынашивания требуется сбалансированный биогенез рибосом. Женщины как с низкой, так и с очень высокой копийностью рДНК имеют более высокую вероятность повышенного уровня апоптоза и попадания в группу риска. Параметр «число копий рДНК в геноме женщины» может служить дополнительным прогностическим маркером потенциальных осложнений беременности у женщины. Женщины с низким или высоким количеством копий рибосомных генов в геноме нуждаются в более внимательном ведении беременности. Показатели количества копий рДНК в геномах женщин с неудачными попытками ЭКО были значимо ниже, чем в геномах двух остальных групп. Этот факт говорит о том, что копийность рДНК в геноме является одним из факторов, влияющих на успех процедуры ЭКО. Если индвивидуальное число копий рДНК в геноме женщины меньше, чем 330, высок риск неудачного ЭКО. Необходимы дальнейшие исследования данного вопроса. As pregnancy is a stressful load for a woman, any stress-resistance factor is relevant to it. According to recent reports, ribosomal gene copy number in the genome is associated with the individual stress-resistance. We determined copy numbers of ribosomal DNA (rDNA) in genomes of pregnant women with normal and complicated pregnancy, and women after in vitro fertilization (IVF) procedure. We also measured the contents of GC-rich rDNA in cell-free DNA (cfDNA) derived from normal controls and complicated pregnancy cases. We have shown that genomes of more than a half of DNA samples from women with pregnancy pathology harbor either more, or less rDNA copies than any woman from the control group. We also found higher rDNA contents in cfDNA isolated from complicated pregnancy cases suggesting the presence of a permanent cell death process in pathology cases. A principal conclusion can be made: women with low rDNA copy numbers and with very high numbers can have higher cell death rates and belong to the risk group. The parameter «rDNA copy number in woman’s genome» can be an additional prognostic marker for eventual pregnancy complications in the woman. The numbers of rDNA copies in the genomes of women with failed IVF attempts was significantly lower than in the genomes of patients with succesfull outcome, suggesting that rDNA copy number in the genome is one of the factors that affect the success of the IVF procedure. If the individual rDNA copy number is under 330, the risk of IVF failure is high. Further studies are warranted.